白城市位于吉林省西北部，嫩江平原西部，科尔沁草原东部。地势由西北向东南依次为低山、丘陵、平原、西南略有抬升。西北部为大兴安岭东麓褶皱地带，分布着丘陵和低山，海拔300－662.6米；东北、东南部为平原，海拔130－140米；西亩肆南部广泛分布西北至东南走向的大小沙丘、沙垄，海拔150－180米，是潜化沙漠区。最高山峰敖牛山，海拔662.6米；最低地区为镇赉县和大安市境内的月亮湖地区，海拔一般为130米左右。

白城市地处大兴安岭山脉东麓平原区，气候属温带大陆性季风气候。四季分明，冬长夏短，降水集中在夏季，雨热同期，春季干燥多风，十年九春旱，夏季炎热多雨，雨热不均；秋季温和凉爽且短暂；冬季干冷，雨雪较少。年平均降水量为399.9毫米，其中作物生长季5-9月降水量为355.6毫米，占全年降水量的88%，部分满足作物的水分需求；热量资源丰富，年平均气温5.2℃，≥10℃活动积温平均为2996.2℃.d，无霜期平均为144天，初霜日平均为9月27日，适宜中晚熟品种引进；光察耐蠢照资源充足，年平均日照时数为2915小时（1961年至2000年间），风能、太阳能开发潜力大。

水域宽广，较大河流8条。嫩江由镇赉县丹岱乡十家子屯入境，在大安市四棵树屯流出，败陪境内江长约150公里。洮儿河由洮北区岭下乡半拉山入境，流经洮北区、洮南市、镇赉县、大安市，由月亮湖注入嫩江，境内河长302.3公里。还有霍林河、蛟流河、那金河、呼尔达河、二龙涛河、额木太河、文牛格尺河。低洼地带散布着湖泡700多个，提供了养殖、灌溉之利。主要有月亮湖、新荒泡，牛心套保泡、哈尔挠泡、洋沙泡、四家泡、老鸹窝泡、莫什海泡、郭家店泡、莫莫格泡、鹅头泡、小西米泡、新平安泡、西二龙泡、他拉红泡、小香海泡等。总水域面积270 033公顷，占幅员11.8％，占全省水域面积26.7％，居全省各市（州）之首。其中，可养殖水面9200公顷，占全省可养殖水面30.7％，居全省各市（州）之首。